稀土元素提供了巨大的潜力

研究人员已经获得了类稀土元素超固性的证据。来源:因斯布鲁克大学

在第一次创造玻色-爱因斯坦凝聚物25年后，《自然物理》杂志发表了一期关于超冷量子气体领域发展及其未来潜力的焦点问题。例如，原子显微镜、光镊或新的激光阱将朝着什么方向发展?什么潜力在于量子气体从镧系元素被弗朗西斯卡Ferlaino详细和马修Norcia的因斯布鲁克大学实验物理和量子光学和量子信息学院奥地利科学院在一篇评论文章中特殊问题。

30年前，当超冷量子气体开始被压缩时，来自碱金属或碱土原子群的简单粒子，它们的外层只有一到两个电子，如锂或铷，被选择用于这个目的。它们被用来实现第一个玻色-爱因斯坦凝聚，这在2001年被庆祝，当时埃里克·康奈尔，沃尔夫冈·凯特勒和卡尔·维曼获得了诺贝尔物理学奖。

十年后，第一批研究小组，包括因斯布鲁克大学(University of insbruck)弗朗西斯卡·费莱诺(Francesca Ferlaino)领导的团队，开始凝聚更复杂的粒子——镧系元素。它们是银质的，相对柔软和活泼的金属。它们的原子外层有很多电子，而且它们也具有磁性。

“乍一看，这似乎让生命变得不必要地复杂，当时还不清楚这些元素是否可以像更简单的元素那样浓缩，”Ferlaino说。“但事实证明，经过大量研究，镧系元素，尤其是铒元素，是一种幸运:因为它们吸收光子的方式很多，冷却实际上更容易。”这些原子相互作用的多种方式使进行全新类型的实验成为可能。”

例如，2012年，弗朗西斯卡·费莱诺(Francesca Ferlaino)的团队首次成功凝聚铒。从那时起，许多研究小组已经意识到这些潜力，现在世界各地有几十个小组正在研究更复杂元素的超冷量子气体。

在《自然物理》杂志的评论文章中，Ferlaino和Norcia介绍了镧系元素的性质，并阐述了它们的研究潜力。